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      輝光離子氮化

      輝光離子氮化工藝始于20世紀60年代末期,當時的西德和瑞士首先將此工藝用在槍炮內膛的氮化上,可提高壽命達三倍,后來美國及日本相繼將輝光離子加熱原理用于氮化、燒結、釬焊等方面。我國于20世紀60年代末開始研究,用此技術來改善零件表面性能。
      離子氮化與一般氣體氮化相比,具有如下特點:

      ①離子氮化時間能縮短到氣體氮化的1/4一1/2。以38CrMoAIA鋼為例,一般要達到0.53mm--0.7mm,氮化層硬度HRN15≥92時,氣體氮化持續時間需70h左右;而離子氮化只需15h-20h。又如4Cr14Ni14W2Mo鋼,要達到0.09mm-0.12mm, HRN15≥80時,氣體氮化時間需47h,而離子氮化只需15h-20h。
      ②零件的氮化表面形成單相結合層,而其脆性均為一級,所以零件在使用及磨削加工時,不會脆裂。因此,無需對已氮化表面為除脆性層而進行磨削加工,縮短加工周期。
      ③離子氮化時,只對要求氮化的表面進行離子轟擊,故只有氮化表面加溫到氮化溫度,非氮化表面溫度較低,加之在氮化過程中,加溫、保溫、冷卻所用的時間短,因而有利于減少零件的變形。對于一些幾何形狀復雜、尺寸精度要求高的氮化零件,采用離子氮化更為優越;谕辉,使離子氮化設備功率小,且氮化時間短,故總的電能消耗只有一般氣體氮化的1/5-1/20
      ④氣體氮化時,加熱爐內氮氣壓力一定要大于105Pa;而離子氮化時,真空室內氮氣壓力只要求260Pa-1300Pa,所耗氛氣僅為氣體氮化的1/5-1/20。
      ⑤離子氮化的加熱及冷卻時間約為一般氣體氮化的1/10。
      ⑥有些局部氮化零件,如曲軸后半部、連軸套、支撐圈、排氣門等,可以省去鍍錫、鍍鎳工序。
      ⑦可省去氮化前零件表面的繁雜清理工序。由于氮離子轟擊零件表面,它能還原高合金鋼表面的氧化膜,不需要在氮化前對氮化表面進行噴砂、化學腐蝕,或在爐內撒放氯化銨。
      ⑧改善了勞動條件,基本上沒有氨氣臭味。

      離子氮化雖然有上述優點,但也有其不足之處,如:
      ①離子氮化所使用的設備,較一般氣體氮化的設備復雜些,操作不當時易損壞。
      ②離子氮化時,每一種氮化零件均要配置專用夾具,裝爐量少。
      ③對操作人員要求具備真空、高電壓、輝光原理等方面的專業知識。
      根據離子氮化特點,可應用于各類齒輪、槍炮管、活塞銷、氣門、曲軸、襯套、氣缸等氮化上。

       
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